2. Технические характеристики

Чувствительность и цена деления, пределы измерения.

Чувствительностью S электроизмерительного прибора называется отношение линейного или углового перемещения указателя Δn к изменению измеряемой величины Δх, вызвавшему это перемещение

Размерность чувствительности зависит от характера измеряемой величины (например, чувствительность прибора к току, чувствительность прибора к напряжению и т.д.).

Величина , обратная чувствительности, называется ценой деления прибора. Она определяет значение электрической величины, вызывающей отклонение на одно деление. В общем случае цена деления представляет собой разность значений измеряемой величины для двух соседних меток. Цена деления зависит от верхнего и нижнего пределов измерения прибора и от числа деления шкалы.

Например, если для измерения тока 2,5 А стрелка прибора изменила свое положение на 50 делений, то чувствительность прибора по току составит:

Цена деления

Шкала прибора служит для отсчета измеряемой величины. Цифры возле деления часто обозначают непосредственно значения измеряемой величины. Иногда цифры обозначают число делений от нуля шкалы.

В случае равномерной шкалы цену одного деления можно определить так:

где С - цена деления

А_maх - максимальное значение величины, которое можно измерить при включении прибора на данный предел измерения:

N- число, стоящее против последнего деления прибора (полное число делений).

Тогда значение искомой величины равно произведению цены деления на число отчисленных делений:

где х - искомая измеряемая величина точных делений.

Электроизмерительные приборы могут иметь несколько пределов измерения (много предельные приборы).

Во избежания порчи многопредельных приборов их включают сначала на наибольший предел. В процессе измерений для увеличения точности переходят на тот предел, при котором можно получить наименьшую погрешность. Многопредельные приборы могут иметь одну или несколько шкал.

При наличии одной шкалы приходится делать пересчет цены деления для различных пределов измерения. Рекомендуется заранее определить цену деления прибора для всех пределов данного прибора и в таблицу наблюдений записать в начале число делений, а затем значение измеряемой величины.

Например вольтметр имеет равномерную шкалу с двумя пределами измерения напряжения: от 0 до 15 В и от 0 до 30 В, N = 150 дел. Найти цену деления двух пределов и величину напряжения при включении прибора на 30 В, если стрелка отклонилась на n = 120 делений.

Для предела 15В цена деления равна

Для предела 30В цена деления составит

Измерения величины напряжения, найденная по выражению равняется

3. Погрешности приборов

При правильных условиях применения прибора, которые указаны в его паспорте, точность электроизмерительных приборов соответствует указанному классу. Абсолютную погрешность измерений оценивают, исходя из класса точности приборов.

Класс точности - это наибольшая допустимая погрешность, выраженная в процентах от максимального показания прибора

(1)

где γ- погрешность (класс точности), %;

ΔА- максимальная абсолютная ошибка;

А_maх- предел измерения прибора.

По классу точности прибора можно определить абсолютную погрешность, вносимую прибором при измерениях.

Абсолютная погрешность считается одинаковой по всей шкале данного прибора. Согласно определению (1) абсолютная погрешность равна:

(2)

Относительная погрешность показывает какую долю, или процент, составляет абсолютная погрешность от измеряемой величины, т.е.

где А_х - искомая измеряемая величина.

Например, имеется миллиамперметр класса точности γ = 2,5 с равномерной шкалой на I_maх = 30 мА с ценой деления 1 мА, который измеряет ток

I = 10 мА.

Абсолютную погрешность такого прибора найдем по выражению (2)

Определяем относительную погрешность